La naturaleza "baraja" los genes para hacer millones de anticuerpos distintos

El descubrimiento del mecanismo por el cual se genera la diversidad de anticuerpos que nadan en nuestro plasma sangu¨ªneo y nos protegen de la mir¨ªada de par¨¢sitos que nos rodean ha sido uno de los avances m¨¢s importantes de la biolog¨ªa del siglo que termina. La investigaci¨®n en el tema es candente, como demuestra la publicaci¨®n, en la prestigiosa revista Nature, de un art¨ªculo de un grupo brit¨¢nico de investigadores en el que se describe el papel de una hormona del sistema inmune, la interleuquina-7, en la generaci¨®n de los diversos anticuerpos.El problema de la diversidad inmunol¨®gica de los anticuerpos ha confundido a los bi¨®logos durante d¨¦cadas. Los anticuerpos son prote¨ªnas plasm¨¢ticas con una estructura com¨²n que, sin embargo, son capaces de reconocer y unirse a los m¨¢s diversos par¨¢sitos y substancias pat¨®genas, inactiv¨¢ndolas. Como prote¨ªnas que son, la informaci¨®n para su producci¨®n est¨¢ en los genes.

En general, a cada prote¨ªna le corresponde un gen, por lo que originalmente se pens¨® que para los m¨¢s de cien millones de anticuerpos posibles corresponder¨ªan m¨¢s de cien millones de genes diferentes. Estos genes habr¨ªan sido seleccionados por la evoluci¨®n para producir anticuerpos que hicieran frente a las infecciones naturales. Sin embargo, esta hip¨®tesis no ofrec¨ªa explicaci¨®n para un problema fundamental: ?c¨®mo era posible que un animal generase anticuerpos contra sustancias artificialmente sintetizadas que nunca antes se hab¨ªan encontrado en la naturaleza?

La resoluci¨®n de este enigma ha sido posible gracias a numerosos avances en gen¨¦tica y biolog¨ªa molecular. Hoy se sabe que para generar la panoplia de anticuerpos que nos defiende, la naturaleza juega a la baraja con los genes. Igual que con s¨®lo combinar 27 letras se pueden generar miles de palabras y millones de frases diferentes, con la combinaci¨®n de ciertos fragmentos de genes, la naturaleza es capaz, en cada individuo, de producir genes nuevos para generar millones de anticuerpos distintos.

Linfocitos B

Los anticuerpos son producidos por c¨¦lulas especializadas, llamadas linfocitos B, que se desarrollan en la m¨¦dula de los huesos. La mol¨¦cula de anticuerpo est¨¢ formada por dos prote¨ªnas distintas, denominadas cadena ligera y cadena pesada. Un anticuerpo maduro consta de la uni¨®n de dos cadenas pesadas con dos cadenas ligeras, id¨¦nticas entre s¨ª.Diversos estudios han demostrado que estas cadenas contienen dos tipos de regiones: una regi¨®n constante, la misma para todas, y una regi¨®n variable, que difiere de cadena a cadena. La regi¨®n constante es la que confiere las propiedades biol¨®gicas comunes a los anticuerpos, mientras que la regi¨®n variable es la encargada de detectar los diversos par¨¢sitos o substancias externas de las que deben defendernos.

Los investigadores brit¨¢nicos (Anne E. Corcoran y colegas) que describen sus hallazgos en Nature (26 de febrero, 1998) han encontrado que la hormona inmune interleuquina-7 aumenta la probabilidad de recombinaci¨®n entre los fragmentos de ADN, por lo que si esta hormona no es producida en cantidad adecuada, la diversidad de anticuerpos disminuye. La interleuquina-7 es segregada por otras c¨¦lulas de la m¨¦dula ¨®sea que ayudan al desarrollo y crecimiento de los linfocitos B, y su presencia es fundamental para que ¨¦stos puedan desarrollarse normalmente. La novedad del hallazgo reside en que, adem¨¢s de su papel en el desarrollo de los linfocitos, la interleuquina-7 participa adem¨¢s en la generaci¨®n de la diversidad inmunol¨®gica.

Al final del proceso de maduraci¨®n de los linfocitos B hay, por tanto, c¨¦lulas diferentes, y cada una lleva sobre su membrana exterior una mol¨¦cula de anticuerpo contra una sustancia o un par¨¢sito desconocido hasta para la propia c¨¦lula. Si acaso la c¨¦lula encuentra en su camino una sustancia a la que la mol¨¦cula de anticuerpo es capaz de unirse, el linfocito entrar¨¢ en proceso de divisi¨®n y se producir¨¢n as¨ª decenas de miles de c¨¦lulas id¨¦nticas, todas capaces de fabricar el mismo anticuerpo contra la substancia invasora. La mayor¨ªa de los linfocitos, sin embargo, nunca sufrir¨¢ este proceso y permanecer¨¢ circulando en la sangre, vigilando hasta su muerte. Nuevos linfocitos surgir¨¢n para reemplazarlos, siempre virtualmente preparados para cualquier eventualidad.

Sin minimizar la fascinaci¨®n ante el conocimiento de la funci¨®n inmune de nuestros propios cuerpos que la ciencia ha revelado, comprender a¨²n mejor y llegar a controlar el mecanismo de la diversidad inmunol¨®gica puede significar importantes avances m¨¦dicos. Como objetivo final, los cient¨ªficos pretenden conseguir aumentar o disminuir la respuesta inmune en casos precisos, por ejemplo para evitar rechazos a trasplantes de ¨®rganos sin comprometer por ello la defensa frente a organismos pat¨®genos, disminuir la respuesta al¨¦rgica a substancias que deb¨ªan ser toleradas por el sistema inmune, o aumentar la propia inmunidad a los tumores, sin por ello atacar a los tejidos sanos.